大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐*

劉國(guó)華

(河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校，河南 新鄉(xiāng) 453000)

大氣污染控制技術(shù)是高職高專環(huán)境類專業(yè)的一門(mén)必修核心課程，是環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)專業(yè)教學(xué)的重要組成部分。與其他專業(yè)課程相比，該課程具有很強(qiáng)的工程技術(shù)性，既要求學(xué)生有足夠的理論知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)又要求學(xué)生具備較強(qiáng)的工程技能。因此，針對(duì)高職高專教育“服務(wù)一線的實(shí)用型高級(jí)技術(shù)人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)提出了更高的要求。

1 突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，更新優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

大氣污染控制技術(shù)這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容，主要討論大氣污染控制的基本理論、基本工藝、典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行與調(diào)試，以及典型工藝和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算等，以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決大氣污染控制工程問(wèn)題的能力。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容存在大氣污染控制理論闡述過(guò)多，工程設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行講解不足的問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入工作崗位后出現(xiàn)理論知識(shí)與工程實(shí)際脫節(jié)，工程設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力欠缺，不能立刻進(jìn)入角色，這也是目前高等教育普遍存在的問(wèn)題。此外，大氣污染控制是一項(xiàng)不斷發(fā)展、快速更新的技術(shù)，經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)實(shí)用的大氣污染控制技術(shù)不斷涌現(xiàn)，尤其是多種工藝組合的新技術(shù)，如脫硫除塵一體化技術(shù)、脫硫脫硝一體化技術(shù)等都取得了飛躍性的進(jìn)展。學(xué)生進(jìn)入工作崗位后直接面對(duì)的不僅僅是課堂教學(xué)所講的傳統(tǒng)的東西，更多的是反映近期國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的新成果新技術(shù)，這也是導(dǎo)致學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力不足的一個(gè)重要原因。

教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置應(yīng)注重基礎(chǔ)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，把新知識(shí)、新理論、新技術(shù)引入課堂。高職高專為社會(huì)輸送的不是理論研究型的人才，而是把理論轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用的應(yīng)用型、技能型人才，這種人才應(yīng)該具有很強(qiáng)的實(shí)踐技能和動(dòng)手能力，能夠較快地接受新知識(shí)新技術(shù)，能夠較快地適應(yīng)工作崗位的需求，解決工作中的實(shí)際問(wèn)題。因此，要求我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中始終應(yīng)注意學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，緊密跟蹤該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，及時(shí)對(duì)講授內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。楊啟霞等人［1］曾采用“融”、“增”、“刪”、“分”的四字措施，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大膽改革。筆者也根據(jù)在教學(xué)過(guò)程中不斷積累的素材，以及在參編的教材《大氣污染控制及設(shè)備運(yùn)行》的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大幅度的優(yōu)化調(diào)整，刪去和其他課程重復(fù)的如燃燒過(guò)程與大氣污染物的轉(zhuǎn)移、吸收與吸附理論等內(nèi)容和部分已經(jīng)過(guò)時(shí)的內(nèi)容，增加了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有涉及的大氣污染控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行及管理，以及與典型工藝設(shè)備配套的風(fēng)機(jī)、管件的選型與應(yīng)用等內(nèi)容。尤其是增加體現(xiàn)新技術(shù)的工程實(shí)例，如電袋一體除塵技術(shù)應(yīng)用實(shí)例、脫硫技術(shù)應(yīng)用實(shí)例、煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用實(shí)例、工業(yè)氣體凈化實(shí)例等，通過(guò)幻燈片的形式，重點(diǎn)講解，與課本相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容有機(jī)地融為一體。從而使講授內(nèi)容始終與大氣污染控制技術(shù)的最新進(jìn)展保持一致，始終貫徹對(duì)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。

2 重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)

針對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)各方面的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才素質(zhì)尤其創(chuàng)新性的需求提出了更高的要求。企業(yè)獲得核心研發(fā)能力和更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力和新產(chǎn)品與服務(wù)需要更多高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才［2］。大氣污染控制技術(shù)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)建設(shè)，是推動(dòng)教學(xué)改革、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的有效途徑。我校大氣污染控制技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)分為課程實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和課程設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與實(shí)踐

之前，由于教學(xué)觀念的陳舊和教學(xué)經(jīng)費(fèi)的緊張，實(shí)驗(yàn)室一般只開(kāi)設(shè)演示型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前老師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、操作方法、操作步驟和注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生“按部就班”進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)后照抄教材完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，缺乏積極思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室里孤芳自賞、脫離實(shí)際的現(xiàn)象，體現(xiàn)不出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

針對(duì)這種情況，我們采取兩項(xiàng)措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革:一是在學(xué)校專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)的大力支持下，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行建設(shè)，增添實(shí)驗(yàn)器材，使實(shí)驗(yàn)條件基本滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求。二是轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，以提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和設(shè)計(jì)能力為目的，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。淘汰內(nèi)容陳舊、手段落后的部分演示型實(shí)驗(yàn)，選擇增加一部分內(nèi)容新穎、結(jié)合實(shí)際的綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。將原來(lái)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)精編優(yōu)化，改成實(shí)驗(yàn)任務(wù)書(shū)，將實(shí)驗(yàn)作為一項(xiàng)實(shí)際任務(wù)交給學(xué)生，由學(xué)生自己去找資料，確定實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)方案。比如，借鑒郝艷紅［3］等人在大氣污染控制工程課程建設(shè)中的做法，給定某煙氣的組分及濃度，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)煙氣處理流程，使出口煙氣可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放且技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)完后再通過(guò)將不同類型的除塵器與煙氣吸收實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行組合進(jìn)行效果驗(yàn)證。教師在主要環(huán)節(jié)上采取與學(xué)生討論的方式來(lái)指導(dǎo)學(xué)生，通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要的是增強(qiáng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了充分的發(fā)揮和鍛煉。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的改革與實(shí)踐

現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)是指教師在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合工程實(shí)體對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解說(shuō)、現(xiàn)場(chǎng)示范教學(xué)的一種理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法。現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)直觀、生動(dòng)，能夠有效提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，充分開(kāi)拓了學(xué)生的視野，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，使專業(yè)知識(shí)在感性認(rèn)知中得以消化，同時(shí)有利于拓展學(xué)生的實(shí)踐能力，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

目前，我們以新鄉(xiāng)市宏昌環(huán)保機(jī)械設(shè)備廠和新鄉(xiāng)市火電廠等兩個(gè)我校環(huán)實(shí)訓(xùn)基地作為大氣污染控制技術(shù)課程現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的場(chǎng)地。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室使用模型做完袋式除塵器和電除塵器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)后，到宏昌環(huán)保機(jī)械設(shè)備廠生產(chǎn)車間，結(jié)合該廠生產(chǎn)的袋式除塵器和電除塵器實(shí)體和裝配圖，由指導(dǎo)教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)示范教學(xué)，對(duì)除塵器的具體結(jié)構(gòu)、裝配詳細(xì)講解，同時(shí)參觀生產(chǎn)線。在學(xué)生進(jìn)入火電廠前，指導(dǎo)教師將該廠電除塵裝置的結(jié)構(gòu)類型、布置方式、除塵效率、運(yùn)行概況以及該廠采用的石灰石－石膏濕法煙氣脫硫工藝給學(xué)生作一概括性的講解，然后按工段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，從工程主體(電除塵器、吸收塔)、附屬設(shè)備(管道、閥門(mén)、測(cè)量?jī)x表、儲(chǔ)罐、輸灰設(shè)備)到工藝運(yùn)行參數(shù)控制進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解。通過(guò)兩屆學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐證明，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)是所有實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)景中效果最好的一個(gè)環(huán)節(jié)，最能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

2.3 課程設(shè)計(jì)的改革與實(shí)踐

課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目的主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，是大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力有著十分重要的意義。王輝［4］等人在教學(xué)實(shí)踐中，提出從“工程實(shí)戰(zhàn)”的要求出發(fā)，合理安排題目，使之更接近工程實(shí)際。筆者也根據(jù)在教學(xué)過(guò)程中不斷積累的素材，摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中的不合理做法，以強(qiáng)化學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為目的，對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了大幅度的革新嘗試，主要有以下四個(gè)方面。第一，以實(shí)際工程為背景進(jìn)行選題。收集環(huán)保公司的投標(biāo)方案，如化肥廠鍋爐脫硫除塵工程方案、水泥廠立窯生產(chǎn)線煙氣治理工程方案、噴漆廢氣凈化工程方案等，對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改動(dòng)，按照招標(biāo)文件要求，使學(xué)生“真刀真槍”地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。第二，認(rèn)真編寫(xiě)《課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)》和《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，前者從設(shè)計(jì)內(nèi)容、計(jì)劃進(jìn)度、組織管理上對(duì)學(xué)生提出要求，后者從設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)技巧上對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，并附類似的工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)與圖紙供學(xué)生參考，以期拋磚引玉。第三，修訂培養(yǎng)計(jì)劃，加大課程設(shè)計(jì)課時(shí)，從原來(lái)的兩周增加為三周，讓學(xué)生有充足的時(shí)間到工程現(xiàn)場(chǎng)參觀考察，以及查閱資料。第四，改革考核方法，只考核學(xué)生是否掌握了設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)思路，鼓勵(lì)學(xué)生多提交設(shè)計(jì)方案，并對(duì)不同的方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

3 注重緒論的講解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

秦華等［5］及楊朝暉等［6］均提出緒論的講授在教學(xué)過(guò)程中的重要作用，筆者在教學(xué)實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能否被調(diào)動(dòng)起來(lái)，緒論部分的講述十分重要。因?yàn)榫w論是對(duì)全書(shū)的一個(gè)概述，同時(shí)也是對(duì)全書(shū)精華部分的總結(jié)和展示，如果這部分內(nèi)容不能成功吸引學(xué)生的注意力，那么學(xué)生將會(huì)對(duì)整本書(shū)的學(xué)習(xí)失去興趣。針對(duì)這種情況，筆者對(duì)緒論部分內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，并力爭(zhēng)做到不但內(nèi)容精彩，更要講得精彩。內(nèi)容上除對(duì)整書(shū)進(jìn)行概述外，還增加大氣污染對(duì)人體健康的影響、全球大氣污染的熱點(diǎn)問(wèn)題、碳交易，以及我國(guó)簽署的越來(lái)越多的大氣環(huán)境保護(hù)類的國(guó)際公約等問(wèn)題的講述。在授課形式上更是用到了懸念、故事、幽默等多種手法，做到一上來(lái)就緊緊吸引學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣。

4 注重教學(xué)方式，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

工欲善其事，必先利其器，要想達(dá)到好的教學(xué)效果，一定要有與之相應(yīng)的教學(xué)手段來(lái)配合。隨著知識(shí)量的不斷增加以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式漸漸不能滿足教學(xué)要求，楊朝暉等［6］、李春生［7］、張恩棟等［8］均在文章中提出運(yùn)用多媒體教學(xué)技術(shù)，增強(qiáng)教學(xué)效果的方法。

然而在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展、各項(xiàng)知識(shí)呈幾何形爆發(fā)的今天，僅僅靠參照課本做套課件來(lái)進(jìn)行講授的方法已經(jīng)不能滿足教學(xué)要求。因此筆者借本課程成為校網(wǎng)絡(luò)課程的機(jī)會(huì)對(duì)教材進(jìn)行全面改組，除加入豐富多樣的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并對(duì)授課內(nèi)容及時(shí)更新外，我們主要做了以下幾方面工作:第一，大力加強(qiáng)電子課件與電子教案建設(shè)。在制作課件時(shí)，以教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)為框架，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，精選案例，強(qiáng)調(diào)工程技術(shù)的意義。第二，充分利用實(shí)物、掛圖與模型，使講解過(guò)程中的復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。第三，配備環(huán)境工程技術(shù)仿真動(dòng)畫(huà)，使講解過(guò)程中的抽象問(wèn)題直觀化。由于控制大氣污染的裝置一般都是成套設(shè)備，即使在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)法觀察到其內(nèi)部工作過(guò)程［9］，所以教師講解起來(lái)比較抽象比較困難。而使用環(huán)境工程技術(shù)仿真動(dòng)畫(huà)則能夠很輕松地解決這些問(wèn)題，使大氣凈化設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)轉(zhuǎn)操作原理一目了然，起到了事半功倍的作用。第四，深入環(huán)保設(shè)備企業(yè)，增加現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)環(huán)節(jié)。改變以往“理論教學(xué)+驗(yàn)證性試驗(yàn)”的簡(jiǎn)單模式，適當(dāng)增加學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。使學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)到該課程對(duì)其所學(xué)專業(yè)的幫助性，及對(duì)其自身的專業(yè)知識(shí)能力和就業(yè)能力的實(shí)用性，使大氣污染控制技術(shù)教學(xué)達(dá)到課時(shí)精簡(jiǎn)和內(nèi)容豐富的效果，提高教學(xué)效率。

5 結(jié)語(yǔ)

大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。內(nèi)容多、涉及面廣，實(shí)施過(guò)程難度大、周期長(zhǎng)，不會(huì)一蹴而就，立竿見(jiàn)影，但也并非是高不可攀，關(guān)鍵是找對(duì)突破點(diǎn)。從2006年開(kāi)始，我們?cè)诟骷?jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)專業(yè)的大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)中逐步實(shí)施以上教學(xué)改革，取得了一定的教學(xué)成果，得到了絕大多數(shù)學(xué)生的好評(píng)和兄弟院校同行的認(rèn)可。但是大氣污染控制技術(shù)課程教學(xué)改革的路還很長(zhǎng)，更應(yīng)該總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、探索教學(xué)方法，認(rèn)真學(xué)習(xí)和借鑒優(yōu)秀教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與成果，才能進(jìn)一步提高我們的教學(xué)質(zhì)量。

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